[发明专利]具有部分宽带隙半导体材料/硅材料异质结的IGBT及其制作方法有效
| 申请号： | 201910754063.9 | 申请日： | 2019-08-15 |
| 公开（公告）号： | CN110571269B | 公开（公告）日： | 2020-10-13 |
| 发明（设计）人： | 段宝兴;王夏萌;杨鑫;孙李诚;张一攀;杨银堂 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/739 | 分类号： | H01L29/739;H01L29/167;H01L21/331 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人： | 胡乐 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明提出了一种具有部分宽带隙半导体材料/硅材料异质结的IGBT及其制作方法。该异质结IGBT器件主要特点是将宽带隙半导体材料与硅材料相结合的异质结部分生长在外延层上，将掺杂浓度较低的N型宽带隙半导体材料外延生长在P+型宽带隙半导体材料衬底上，并形成外延层，通过刻蚀形成外延层中的沟槽，该沟槽刻蚀的深度到达P+型衬底表面，利用外延生长技术或者键合技术在该N型宽带隙半导体材料外延层表面异质生长N型硅半导体材料外延层。利用宽带隙半导体材料的高临界击穿电场，将器件的击穿点从高电场区域转移到低电场区域，使得器件可承担更高的击穿电压，突破了传统硅半导体材料临界击穿电场的限制。 | ||
| 搜索关键词： | 具有 部分 宽带 半导体材料 材料 异质结 igbt 及其 制作方法 | ||
【主权项】：
1.具有部分宽带隙半导体材料/硅材料异质结的IGBT，包括：/n宽带隙半导体材料的P+型衬底(801)；/n两处N型宽带隙半导体材料外延层(802)，分别位于所述P+型衬底(801)上表面左、右两端区域；/nN型硅外延层(803)，为T字型结构，基于所述P+型衬底(801)上表面中间区域和两处N型宽带隙半导体材料外延层(802)的上表面，并邻接所述两处N型宽带隙半导体材料外延层(802)的内侧面；/n两处P型基区(7)，分别形成于所述N型硅外延层(803)上部的左、右两端区域，P型基区(7)的纵向边界延伸入相应的N型宽带隙半导体材料外延层(802)内，即P型基区与N型宽带隙半导体材料外延层形成的PN结位于N型宽带隙半导体材料外延层内，沟道仍位于N型硅外延层(803)中；每一处P型基区(7)中形成N+型源区(6)和P+沟道衬底接触(5)以及相应的沟道，其中N+型源区(6)与沟道邻接，P+沟道衬底接触(5)相对于N+型源区(6)位于远离沟道的一侧；/n栅氧化层(2)，位于所述N型硅外延层(803)上表面中间区域，覆盖两处P型基区(7)的沟道及其之间的区域；/n栅极(3)，位于栅氧化层(2)上表面；/n源极，覆盖P+沟道衬底接触(5)与N+型源区(6)相接区域的上表面；两处源极(1、4)共接；/n漏极(9)，位于所述P+型衬底(801)下表面；/n所述N型宽带隙半导体材料外延层(802)的厚度和掺杂浓度由器件的耐压要求决定，N型宽带隙半导体材料外延层的掺杂浓度低于P+型衬底(801)的掺杂浓度。/n
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